中温固体氧化物燃料电池YSZ-玻璃复合密封材料的结构设计与性能研究
发布时间：2021-10-30 11:31
固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种将燃料的化学能直接转化为电能的能量转换装置,由于其具有转化效率高与环境友好等优点,被认为是解决日益严重能源危机及环境问题的新能源技术。当前,中低温SOFC（600-800℃）已趋于成熟,较低的工作温度可以大幅度降低SOFC的成本,扩大电池组件的选择范围,改善电池的热循环稳定性,进而扩大了SOFC在移动电源与交通运输领域的应用范围。密封材料是SOFC电堆的重要组件之一,用以隔绝单电池两侧的燃料气与空气。近年来,尽管平板式SOFC技术已经取得了很大的进展,但高温密封问题仍是制约其发展的主要瓶颈,因此,研发性能可靠的SOFC密封材料具有十分重要的意义。玻璃陶瓷复合密封材料作为一种热稳定性好、可变形程度高且具有一定力学强度的SOFC密封材料,近年来受到人们的广泛关注。然而,玻璃陶瓷密封材料会产生严重的热应力积累而导致界面密封失效,主要由以下几点原因所致:其一,玻璃脆性大,在玻璃转变温度（Tg）以下易发生开裂;其二,玻璃是热力学非稳定相,在高温环境有向更稳定晶相转化的趋势;其三,玻璃与相邻组件的热膨胀失配,易在密封处产生微裂纹,导致界面密...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
SOFC工作原理示意图
图 1-2 SOFC 典型的电压-电流密度特征曲线[14]Fig. 1-2 Typical voltage and current density characteristics of SOFC[16]电池实际放电过程会受组件之间的界面电阻、电极反应、气体
腔平板式 SOFC 电堆结构示意图（1-气流腔侧盖，2-气流腔密封材料4-金属连接体，5-堆芯密封，6-电堆底座，7-电堆顶盖）[47]hematic illustration for ex-chamber stack (1-side gland, 2-chamber seal, 4-metal interconnect, 5-stack seal, 6-stack lampstand, 7-stack top)[47]
【参考文献】：
期刊论文
[1]热膨胀仪在玻璃领域的应用[J]. 田芳,司敏杰,李红霞,沈洁,张艳娟. 玻璃. 2018(06)
[2]激光粒度分析仪对玻璃纤维原料颗粒度分析的指导作用[J]. 孙云栋. 玻璃纤维. 2015(06)
[3]激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法在玻璃产品质量控制中的应用[J]. 赵令浩,胡明月,詹秀春,郭中宝,梅一飞. 理化检验(化学分册). 2015(11)
[4]平板式SOFC钎焊自适应密封热应力与变形分析[J]. 蒋文春,张玉财,关学伟. 焊接学报. 2012(11)
[5]含碱金属离子的CaO-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷性能研究[J]. 戴斌,朱海奎,周洪庆,吴路燕,岳振星. 材料工程. 2012(08)
[6]玻璃和云母复合封接SOFC电池堆性能[J]. 于立安,童菁菁,韩敏芳. 材料科学与工程学报. 2012(02)
[7]固体氧化物燃料电池的集总建模与仿真[J]. 谭勋琼,吴政球,周野,钟浩,李军军. 中国电机工程学报. 2010(17)
[8]固体氧化物燃料电池压缩密封技术的研究进展[J]. 朴金花,廖世军. 电源技术. 2009(09)
[9]一种新型的玻璃材料——硼磷酸盐玻璃[J]. 谢智莹. 科技信息(学术研究). 2008(21)
[10]低温固体氧化物燃料电池研究进展[J]. 毛宗强,黄建兵,王诚,刘志祥. 电源技术. 2008(02)
博士论文
[1]固体氧化物燃料电池金属连接体材料的氧化和导电性以及表面改性[D]. 华斌.华中科技大学 2010
[2]硼硅酸盐微晶玻璃析晶动力学及其应用研究[D]. 孙涛.湖南大学 2009
[3]平板式中温SOFC阳极系统的研究[D]. 乐士儒.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]固体氧化物燃料电池电极有效性质的研究及多物理场模型开发[D]. 张强.江苏科技大学 2017
[2]稀土氧化物掺杂铝硼硅酸盐系统玻璃的制备[D]. 黄三喜.济南大学 2015
[3]平板式SOFC中Al2O3基陶瓷纤维复合密封材料的性能研究和优化[D]. 梁骁鹏.华中科技大学 2015
[4]固体氧化物燃料电池Al2O3/玻璃基多层复合密封材料的研究[D]. 张伟浩.华中科技大学 2014
[5]中温固体氧化物燃料电池密封材料的设计与性能研究[D]. 刘泳良.上海交通大学 2013
[6]铝硼硅系密封玻璃的制备及性能研究[D]. 张冬月.山东大学 2012
本文编号：3466651
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
SOFC工作原理示意图
图 1-2 SOFC 典型的电压-电流密度特征曲线[14]Fig. 1-2 Typical voltage and current density characteristics of SOFC[16]电池实际放电过程会受组件之间的界面电阻、电极反应、气体
腔平板式 SOFC 电堆结构示意图（1-气流腔侧盖，2-气流腔密封材料4-金属连接体，5-堆芯密封，6-电堆底座，7-电堆顶盖）[47]hematic illustration for ex-chamber stack (1-side gland, 2-chamber seal, 4-metal interconnect, 5-stack seal, 6-stack lampstand, 7-stack top)[47]
【参考文献】：
期刊论文
[1]热膨胀仪在玻璃领域的应用[J]. 田芳,司敏杰,李红霞,沈洁,张艳娟. 玻璃. 2018(06)
[2]激光粒度分析仪对玻璃纤维原料颗粒度分析的指导作用[J]. 孙云栋. 玻璃纤维. 2015(06)
[3]激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法在玻璃产品质量控制中的应用[J]. 赵令浩,胡明月,詹秀春,郭中宝,梅一飞. 理化检验(化学分册). 2015(11)
[4]平板式SOFC钎焊自适应密封热应力与变形分析[J]. 蒋文春,张玉财,关学伟. 焊接学报. 2012(11)
[5]含碱金属离子的CaO-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷性能研究[J]. 戴斌,朱海奎,周洪庆,吴路燕,岳振星. 材料工程. 2012(08)
[6]玻璃和云母复合封接SOFC电池堆性能[J]. 于立安,童菁菁,韩敏芳. 材料科学与工程学报. 2012(02)
[7]固体氧化物燃料电池的集总建模与仿真[J]. 谭勋琼,吴政球,周野,钟浩,李军军. 中国电机工程学报. 2010(17)
[8]固体氧化物燃料电池压缩密封技术的研究进展[J]. 朴金花,廖世军. 电源技术. 2009(09)
[9]一种新型的玻璃材料——硼磷酸盐玻璃[J]. 谢智莹. 科技信息(学术研究). 2008(21)
[10]低温固体氧化物燃料电池研究进展[J]. 毛宗强,黄建兵,王诚,刘志祥. 电源技术. 2008(02)
博士论文
[1]固体氧化物燃料电池金属连接体材料的氧化和导电性以及表面改性[D]. 华斌.华中科技大学 2010
[2]硼硅酸盐微晶玻璃析晶动力学及其应用研究[D]. 孙涛.湖南大学 2009
[3]平板式中温SOFC阳极系统的研究[D]. 乐士儒.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]固体氧化物燃料电池电极有效性质的研究及多物理场模型开发[D]. 张强.江苏科技大学 2017
[2]稀土氧化物掺杂铝硼硅酸盐系统玻璃的制备[D]. 黄三喜.济南大学 2015
[3]平板式SOFC中Al2O3基陶瓷纤维复合密封材料的性能研究和优化[D]. 梁骁鹏.华中科技大学 2015
[4]固体氧化物燃料电池Al2O3/玻璃基多层复合密封材料的研究[D]. 张伟浩.华中科技大学 2014
[5]中温固体氧化物燃料电池密封材料的设计与性能研究[D]. 刘泳良.上海交通大学 2013
[6]铝硼硅系密封玻璃的制备及性能研究[D]. 张冬月.山东大学 2012
本文编号：3466651
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